纖維(wei)球過濾(lv)(lv)器的結(jie)構(gou)設計圍繞(rao) “高(gao)效過濾(lv)(lv)” 和 “便捷(jie)再(zai)生” 兩大核心目標,整體(ti)由主體(ti)濾(lv)(lv)罐(guan)、濾(lv)(lv)料(liao)系(xi)統、布水(shui) / 集水(shui)裝置、反(fan)沖洗系(xi)統及(ji)輔助部(bu)件(jian)組成,各部(bu)分協同實現原水(shui)過濾(lv)(lv)與濾(lv)(lv)料(liao)再(zai)生功(gong)能。
纖(xian)維(wei)球過濾器的結構設計圍繞 “高效過濾” 和 “便捷再生” 兩大核心目標,整體由主體濾罐、濾料系統、布水 / 集水裝置、反沖洗系統及輔助部件組成,各部分協同實現原水過濾與濾料再生功能。以下是具體結構組成及作用詳解:
一、主體濾罐:過濾器的 “容器骨架”
主體濾罐是過濾器的外殼,承擔容納濾料、承受水壓及引導水流的作用,其設計直接影響過濾穩定性。
材質:根據處理水質(如腐蝕性、溫度)選擇,常見材質包括:
碳鋼(內壁做防腐處理,如襯膠、涂環氧樹脂):適合常溫、非腐蝕性水質(如工業循環水),成本較低;
不銹鋼(304 或 316 材質):適合腐蝕性水質(如含酸堿的工業廢水)或飲用水處理,耐腐蝕性強,成本較高;
玻璃鋼:重量輕、耐腐蝕性好,適合中小型設備或戶外安裝場景。
形狀與尺寸:多為圓柱形(受力均勻,節省材料),直徑從 0.5 米(小型)到 5 米以上(大型)不等,高度根據濾層厚度(通常 1-2 米)和布水 / 集水裝置空間設計(總高約為直徑的 1.5-2 倍)。罐頂和罐底多為橢圓形或錐形(錐形底部便于反沖洗時排污)。
接口(kou):罐身上部(bu)設(she)原(yuan)水(shui)進水(shui)口(kou)、反(fan)(fan)沖(chong)(chong)洗出水(shui)口(kou);下部(bu)設(she)過濾(lv)出水(shui)口(kou)、反(fan)(fan)沖(chong)(chong)洗進水(shui)口(kou);罐底設(she)排(pai)污口(kou)(用(yong)于(yu)(yu)排(pai)放反(fan)(fan)沖(chong)(chong)洗污水(shui)或檢(jian)修時排(pai)空罐內(nei)積水(shui));部(bu)分大型設(she)備會在罐壁(bi)設(she)觀察孔(kong)(便于(yu)(yu)查看濾(lv)料狀態)和人孔(kong)(用(yong)于(yu)(yu)濾(lv)料更(geng)換(huan)或內(nei)部(bu)檢(jian)修)。
二、濾料系統:過濾的 “核心功能件”
濾料是截留污染物的關鍵,纖維球過濾器的濾料系統并非單一組件,而是由纖維球濾料和支撐層共同構成,形成 “分層過濾” 結構。
纖維球濾料:這是過濾器的核心,由聚丙烯、滌綸等高分子纖維經熱熔、結扎制成球狀(直徑通常 25-30mm)。纖維絲直徑約 50-100μm,具有彈性好、耐磨損、不易纏繞的特點。過濾時,濾料在進水壓力作用下被壓實,形成 “上粗下細” 的動態孔隙梯度 —— 頂部濾料受力較小,孔隙較大(可截留大粒徑懸浮顆粒);下部濾料受壓更大,纖維絲緊密排列,孔隙小至幾微米(可截留細小膠體),從而實現 “深層過濾”。
支(zhi)撐(cheng)(cheng)層(ceng)(ceng):位(wei)于濾(lv)料(liao)下方,作用(yong)是(shi)支(zhi)撐(cheng)(cheng)纖維球濾(lv)料(liao)(防止濾(lv)料(liao)從集水裝置流(liu)失),同時避(bi)免過(guo)濾(lv)時水流(liu)直(zhi)接沖擊濾(lv)層(ceng)(ceng)導致擾(rao)動。支(zhi)撐(cheng)(cheng)層(ceng)(ceng)通常采用(yong)級配石(shi)英砂或鵝(e)卵石(shi),從上(shang)到下顆粒逐漸增大(da)(如上(shang)層(ceng)(ceng)用(yong) 1-2mm 石(shi)英砂,中層(ceng)(ceng)用(yong) 3-5mm 鵝(e)卵石(shi),下層(ceng)(ceng)用(yong) 10-20mm 鵝(e)卵石(shi)),厚度約(yue) 20-30cm。
三、布水與集水裝置:水流的 “均勻分配器”
布水和集水裝置分別負責將原水均勻導入濾層、將過濾后清水匯集排出,其設計是否合理直接影響濾料利用率(避免局部濾料過載或閑置)。
布水裝置:安裝在濾罐頂部(進水口下方),作用是將原水均勻分布到濾層表面,防止局部水流過強沖亂濾料。常見結構為:
多孔管式:多根帶小孔的支管從中心管向四周輻射,小孔朝向濾層(避免水流直沖罐壁),適合中小型過濾器;
花籃式 / 傘形:頂部設圓盤,圓盤下方均勻分布導流管,水流經導流管分散后垂直進入濾層,適合大型過濾器,布水更均勻。
集水裝置:安裝在濾層下方(支撐層底部),作用是匯集過濾后的清水,同時阻止濾料和支撐層顆粒流失。常見結構為:
多孔板 + 水帽:濾罐底部設多孔板(板上均勻開孔),每個孔安裝水帽(水帽頂部有細縫或小孔,縫隙寬度小于支撐層最小顆粒直徑),既能集水又能擋料,是最常用的結構;
楔形濾網:由楔形金屬絲纏繞制成的濾網筒,安裝在罐底出口處,濾網縫隙可攔截支撐層顆粒,適合小型設備。
四、反沖洗系統:濾料的 “再生裝置”
纖維球濾料使用一段時間后,截留的污染物會堵塞孔隙,需通過反沖洗恢復過濾能力,反沖洗系統因此成為關鍵輔助結構。
反沖洗進水裝置:與集水裝置共用(反沖洗時水流反向進入),利用水泵或高位水箱提供反沖洗水,水流從濾罐底部進入,向上沖刷纖維球濾料,使其蓬松并脫落污染物。
反沖洗控制部件:包括閥門(如進水閥、出水閥、反沖洗進水閥、反沖洗排水閥)和壓力表(監測濾層前后壓力差,當壓力差達到設定值 —— 通常 0.05-0.1MPa 時,啟動反沖洗)。大型設備會配備自動控制系統(PLC),根據壓力差或運行時間自動觸發反沖洗。
輔助清洗裝置(可選):對于含油或黏性污染物(如油田污水),單純水反沖洗可能無法徹底清潔濾料,部分過濾器會增加:
空氣擦洗裝置:在濾層下方設布氣管,反沖洗前通入壓縮空氣,利用氣泡擾動纖維球,增強污染物剝離效果;
化學清洗接(jie)(jie)口:通過罐頂或罐底接(jie)(jie)口注入清洗劑(如鹽酸、氫(qing)氧化鈉),對濾料進行浸(jin)泡清洗,去除油污或水(shui)垢。
五、輔助部件:保障運行的 “細節補充”
排氣閥:安裝在濾罐頂部,用于過濾啟動時排出罐內空氣(避免空氣占據濾層空間,影響過濾效率);
液位計:部分設備配備,用于觀察罐內水位,判斷濾層是否堵塞(水位異常升高可能提示濾料堵塞);
取樣口:在進水口、出水口附近設取樣閥,便于定期檢測進出水水質,評估過濾效果。
總結:結構與功能的協同性
纖(xian)維球過(guo)濾(lv)器的結(jie)構設計(ji)邏輯清晰:主體濾(lv)罐提供穩(wen)定空(kong)間,濾(lv)料(liao)(liao)系統(tong)通(tong)(tong)過(guo)彈性孔隙實現高效截(jie)留,布水(shui) / 集水(shui)裝(zhuang)置保證水(shui)流均(jun)勻性,反沖洗系統(tong)實現濾(lv)料(liao)(liao)再生。各部分的配合使得過(guo)濾(lv)器既能(neng)應(ying)(ying)對高濁度、含油等(deng)復(fu)雜水(shui)質(zhi),又能(neng)通(tong)(tong)過(guo)簡單操(cao)作長(chang)期穩(wen)定運行,這(zhe)也是(shi)其(qi)在工業水(shui)處理中廣泛應(ying)(ying)用的核心原因(yin)。